Warum das Boundary-Scan-Verfahren so genial ist und was es voraussetzt

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3. Möglichkeiten und Grenzen des Standards IEEE1149.1

Der statische, digitale Verbindungstest nach Standard IEEE1149.1 ermöglicht alles, was im digitalen Bereich liegt und nicht zeitkritisch ist. So können Widerstände auf ihre Anwesenheit, Quarze, Treiber-Bausteine, Logik-Gatter, Reset-Bausteine und sogar RAM-Bausteine, Flash-Bausteine (parallele wie auch serielle) getestet werden, eben alles, was digital möglich ist. Bei letzteren werden zum Beispiel einfach die notwendigen Schreib- und Leseprotokolle über die Pins des Boundary-Scan-Bausteins nachgeahmt. Das funktioniert dann genau wie ein Funktionstest, nur dass es infolge der seriellen Boundary-Scan-Kette langsamer erfolgt.

Und da liegt dann auch die Limitation des Testverfahrens: die maximal mögliche Schalt-/Messfrequenz an den Bauteilpins. Diese ergibt sich aus der Anzahl der Boundary-Scan-Zellen (also der Länge des „boundary-scan“-Registers) sowie der „Test Clock“-Frequenz. Dabei ist es egal, ob der Signalpegel nur eines oder mehrerer Bauteilpins geändert werden soll; in jedem Fall muss immer durch ALLE Zellen geschoben werden.

Bei einem mittelgroßen, Boundary-Scan-fähigen Baustein mit 500 Boundary-Scan-Zellen und einer typischen TCK-Frequenz von 10 MHz ergibt sich so eine Dauer von 50 µs für einen Schiebevorgang. Mit einem Schiebevorgang kann allerdings nur ein einziger Signalwechsel am Bausteinpin ausgelöst werden. Für die entgegengesetzte Flanke wird ein weiterer Schiebevorgang benötigt, wodurch sich eine maximal erreichbare Frequenz am Bausteinpin von 100 µs-1, also 10 kHz ergibt.

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